基于半導(dǎo)體激光傳感器測(cè)量方法的兩相流流動(dòng)特性研究.pdf

1、本文提出了一種半導(dǎo)體激光傳感器的兩相流測(cè)量方法，該方法屬于光學(xué)測(cè)量方法，不受流體導(dǎo)電性的影響。通過在同一截面上安裝多對(duì)半導(dǎo)體激光傳感器來考察流體在管截面方向的流動(dòng)特性，從而對(duì)流體流動(dòng)變化過程進(jìn)行更詳細(xì)考察和研究。 對(duì)獲取氣液兩相流和油水兩相流實(shí)驗(yàn)中獲取的激光測(cè)量信號(hào)，采用了時(shí)頻域分析中的S變換方法進(jìn)行處理。首先通過不同頻率特征的信號(hào)對(duì)S變換方法進(jìn)行了仿真試驗(yàn)，結(jié)果表明S變換方法比常規(guī)Wigner-Ville時(shí)頻分析方法具有更好的

2、時(shí)頻聚集性，經(jīng)對(duì)實(shí)際激光動(dòng)態(tài)信號(hào)處理結(jié)果表明，S變換分析方法可有效地分辨包括過渡流型在內(nèi)的氣液兩相流流型。此外，利用不同方向傳感器測(cè)量信號(hào)提取出了分形盒計(jì)數(shù)維數(shù)隨氣相流量的變化關(guān)系，發(fā)現(xiàn)泡狀流具有更加復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)特性；流型由泡狀流向段塞流轉(zhuǎn)化時(shí)，其分形維數(shù)逐漸降低，表明在流型轉(zhuǎn)化過程中，其動(dòng)力學(xué)復(fù)雜性逐漸降低；由段塞流向混狀流轉(zhuǎn)化過程中，分形維數(shù)逐漸增加，表明其動(dòng)力學(xué)復(fù)雜性逐漸增加。研究結(jié)果表明采用半導(dǎo)體激光傳感器測(cè)量方法可較好地揭示氣